硬度试验机以及硬度试验机的硬度试验方法技术

本发明专利技术提供能够迅速地实行硬度试验的硬度试验机以及硬度试验机的硬度试验方法。该硬度试验机具有：方程式运算部（83），其基于通过在被载置在载置台上的试验片的表面上的相互不同的3个位置进行对焦而得到的3个位置的Z坐标值，运算试验片的表面的方程式；存储试验片的表面的方程式的存储部（81）；Z坐标运算部（84），其基于试验片的表面的方程式运算试验片的表面的试验位置的Z坐标位置；以及移动机构，其根据试验片的表面的Z坐标位置，使载置台在Z方向上移动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量试验片的。
技术介绍
这样的硬度试验机具有:载置试验片的载置台；使该载置台在互相正交的X、Y、Z方向(水平方向以及铅垂方向)移动的移动机构；用于在试验片的表面形成压痕的压头；在试验片的试验位置相对的位置上，通过使压头在Z方向上移动而将压头按压向试验片的负载机构；具有用于对形成于试验片表面上的压痕进行拍摄的摄像机的摄像机构；以及通过使载置台在Z方向上移动而进行由摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦的对焦部，该硬度试验机构成为:基于由摄像机所拍摄的压痕的图像测量形成于试验片的表面的压痕的尺寸，通过测量该压痕的尺寸来测量试验片的硬度。在这样的试验机中，虽然载置台的表面朝向标准的水平方向，但是试验片的表面不限于朝向水平方向。因此，在利用摄像机拍摄试验片的表面而测量压痕尺寸的情况下，对由摄像机所拍摄的图像进行图像处理，且通过基于该图像处理结果使试验片和载置台一起在Z方向移动，以实行试验片的图像的对焦(自动对焦)。在专利文献I中，揭示有以下这样的硬度试验机:为了不依存于样本的倾斜或平面度的误差而实行自动试验，该硬度试验机具有用于在样本的表面对焦的AF (Z)台。现有技术文献专利文献专利文献I日本特开2011-220790号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题关于这样的硬度试验机，在被载置于载置台上的试验片的表面不与水平面平行的情况下，需要在每个试验位置实行对焦动作。因此，存在为了进行硬度试验，需要长时间这样的问题。这样的问题在进行变更试验位置并多次连续反复硬度试验的自动试验的情况下，有特别明显的影响。本专利技术为了解决上述问题而作出，其目的在于提供能够迅速地实行硬度试验的。解决课题的手段技术方案I记载的专利技术的硬度试验机，其具有:载置试验片的载置台；使所述载置台在互相正交的X、Y、Z方向上移动的移动机构；用于在所述试验片的表面形成压痕的压头；在与所述试验片的试验位置相对的位置上，通过使所述压头在Z方向上移动而将所述压头按压向所述试验片的负载机构；用于对形成于所述试验片表面上的压痕进行拍摄的摄像机构；以及通过使所述载置台在Z方向上移动而进行由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦的对焦部，所述硬度试验机的特征在于，具有:方程式运算部，其基于通过在被载置于所述载置台上的试验片的表面的相互不同的3个位置进行对焦而得到的3个位置的Z坐标值，运算所述试验片的表面的方程式；存储部，其存储由所述方程式运算部所运算的试验片的表面的方程式；以及Z坐标运算部，其基于存储在所述存储部中的试验片的表面的方程式，根据所述试验片的试验位置的X、Y坐标位置，运算该位置的所述试验片的表面的Z坐标位置，所述移动机构基于由Z坐标运算部所运算的所述试验片的表面的Z坐标位置，使所述载置台在Z方向上移动。关于技术方案2记载的专利技术，其基于技术方案I的专利技术具有特征:所述移动机构在使所述载置台在X、Y方向上移动以将所述试验片的试验位置配置在与所述压头相对的位置时，通过使所述载置台在Z方向上移动，将所述试验片的试验位置的表面配置在由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦点位置上。关于技术方案3记载的专利技术，其基于技术方案2记载的专利技术具有特征:在所述载置台向Z方向的移动是所述试验片的表面远离所述压头的方向的情况下，所述移动机构使所述载置台在Z方向上移动之后使其在X、Y方向上移动，在所述载置台向Z方向的移动是所述试验片的表面靠近所述压头的方向的情况下，所述移动机构使所述载置台在X、Y方向上移动之后使其在Z方向上移动。技术方案4记载的专利技术的硬度试验机的硬度试验方法，所述硬度试验机具有:载置试验片的载置台；使所述载置台在互相正交的X、Y、Z方向上移动的移动机构；用于在所述试验片的表面形成压痕的压头；在与所述试验片的试验位置相对的位置上，通过使所述压头在Z方向上移动而将所述压头按压向所述试验片的负载机构；用于对形成于所述试验片表面上的压痕进行拍摄的摄像机构；以及通过使所述载置台在Z方向上移动而进行由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦的对焦部，所述硬度试验方法的特征在于，具有:坐标值测量工序，其通过在被载置在所述载置台上的试验片的表面的相互不同3个位置进行对焦，对所述3个位置的Z坐标值进行测量；方程式运算工序，其基于所述3个位置的Z坐标值，运算所述试验片的表面的方程式；方程式存储工序，其存储在所述方程式运算工序中所运算的试验片的表面的方程式；Z坐标运算工序，其基于在所述方程式存储工序中存储了的试验片的表面的方程式，根据所述试验片的试验位置的X、Y坐标位置，运算该位置的所述试验片的表面的Z坐标位置；移动工序，其利用所述移动机构，通过基于由Z坐标运算部所运算的所述试验片的表面的Z坐标位置使所述载置台在Z方向上移动，将试验片的试验位置的表面的Z坐标位置配置在由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦点位置，且通过使所述载置台在X、Y方向上移动，将所述试验片的试验位置配置在与所述压头相对的位置；压痕形成工序，其通过使所述压头在Z方向上移动，将所述压头按压向所述试验片；以及压痕拍摄工序，其用于由所述摄像机构对形成在所述试验片的表面上的压痕进行。关于技术方案5记载的专利技术，其基于技术方案4记载的专利技术具有特征:在所述移动工序中，所述载置台向Z方向的移动为所述试验片的表面远离所述压头的情况下，在使所述载置台在X、Y方向上移动以将所述试验片的试验位置配置在与所述压头相对的位置之前，使所述载置台在Z方向上移动，以使所述试验片的试验位置的表面的Z坐标位置移动到由所述摄像机构拍摄的试验片的图像的对焦点位置；所述载置台向Z方向的移动为所述试验片的表面靠近所述压头的情况下，在使所述载置台在X、Y方向上移动以将所述试验片的试验位置配置在与所述压头相对的位置之后，使所述载置台在Z方向上移动以使所述试验片的试验位置的表面的Z坐标位置移动到由所述摄像机构拍摄的试验片的图像的对焦点位置。专利技术效果根据技术方案1、技术方案2以及技术方案4记载的专利技术，在进行硬度试验时，能够省略对焦动作。因此，能够迅速地实行硬度试验。又，由于能够将试验片的试验位置的表面的Z坐标位置设置为一定，因此即使在试验片的表面相对水平面具有较大的交叉角的情况下，也能够将压头可靠地按压至试验片。根据技术方案3以及技术方案5所记载的专利技术，根据在Z方向上移动载置台时的移动方向，选择先实行载置台的X、Y方向的移动和Z方向的移动中的某一个移动，由此即使在试验片的表面相对水平面具有较大的交叉角的情况下，也能够将试验片和压头的冲撞防止于未然。【附图说明】图1是本专利技术所涉及的硬度试验机的概略图。图2是对载置台12进行升降的升降机构的概要图。图3是示出被支撑于物镜转换器20上的物镜等的配置的说明图。图4是用于对压头19和压头21赋予试验力的负载机构和用于观察形成在试验片100上的压痕的光学系统的概要图。图5是示意性地示出通过压头21在试验片100上形成压痕的情况的说明图。图6是示出形成在试验片100上的压痕的俯视图。图7是示出该专利技术所涉及的硬度试验机的主要的控制系统的框图。图8是本专利技术涉及的硬度试验机的硬度试验方法的流程图。图9是示出试验片100的表面的方程式的运算方法的说明图。【具体实施方式】以下，基于附图对本专利技术的实施形态进行说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬度试验机，其具有：载置试验片的载置台；使所述载置台在互相正交的X、Y、Z方向上移动的移动机构；用于在所述试验片的表面形成压痕的压头；在与所述试验片的试验位置相对的位置上，通过使所述压头在Z方向上移动而将所述压头按压向所述试验片的负载机构；用于对形成于所述试验片表面上的压痕进行拍摄的摄像机构；以及通过使所述载置台在Z方向上移动而进行由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦的对焦部，所述硬度试验机的特征在于，具有：方程式运算部，其基于通过在被载置于所述载置台上的试验片的表面的相互不同的3个位置进行对焦而得到的3个位置的Z坐标值，运算所述试验片的表面的方程式；存储部，其存储由所述方程式运算部所运算的试验片的表面的方程式；以及Z坐标运算部，其基于存储在所述存储部中的试验片的表面的方程式，根据所述试验片的试验位置的X、Y坐标位置，运算该位置的所述试验片的表面的Z坐标位置，所述移动机构基于由Z坐标运算部所运算的所述试验片的表面的Z坐标位置，使所述载置台在Z方向上移动。

【技术特征摘要】
2012.08.09 JP 2012-1770521.一种硬度试验机，其具有:载置试验片的载置台；使所述载置台在互相正交的x、Y、z方向上移动的移动机构；用于在所述试验片的表面形成压痕的压头；在与所述试验片的试验位置相对的位置上，通过使所述压头在Z方向上移动而将所述压头按压向所述试验片的负载机构；用于对形成于所述试验片表面上的压痕进行拍摄的摄像机构；以及通过使所述载置台在Z方向上移动而进行由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦的对焦部， 所述硬度试验机的特征在于，具有: 方程式运算部，其基于通过在被载置于所述载置台上的试验片的表面的相互不同的3个位置进行对焦而得到的3个位置的Z坐标值，运算所述试验片的表面的方程式； 存储部，其存储由所述方程式运算部所运算的试验片的表面的方程式；以及 Z坐标运算部，其基于存储在所述存储部中的试验片的表面的方程式，根据所述试验片的试验位置的X、Y坐标位置，运算该位置的所述试验片的表面的Z坐标位置， 所述移动机构基于由Z坐标运算部所运算的所述试验片的表面的Z坐标位置，使所述载置台在Z方向上移 动。2.如权利要求1所述的硬度试验机，其特征在于， 所述移动机构在使所述载置台在X、Y方向上移动以将所述试验片的试验位置配置在与所述压头相对的位置时，通过使所述载置台在Z方向上移动，将所述试验片的试验位置的表面配置在由所述摄像机构所拍摄的试验片的图像的对焦点位置上。3.如权利要求2所述的硬度试验机，其特征在于， 在所述载置台向Z方向的移动是所述试验片的表面远离所述压头的方向的情况下，所述移动机构使所述载置台在Z方向上移动之后使其在X、Y方向上移动，在所述载置台向Z方向的移动是所述试验片的表面靠近所述压头的方向的情况下，所述移动机构使所述载置台在X、Y方向上移动之后使其在Z方向上移动。4.一种硬度试验机的硬度试验方法，所述硬度试验机具有:载置试验片的载置台；使所述载置台在互相正交的Χ、Υ、Ζ方向上移动的移动机构；用于在所述试验片的表面形成压痕的压头；在与所述试验片的试验位...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩永幸满，
申请(专利权)人：株式会社岛津制作所，
类型：发明
国别省市：